專利名稱：：包含吸收有液晶物質(zhì)的聚合物納米粒子的相位補(bǔ)償膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本公開涉及相位補(bǔ)償膜，用于相位補(bǔ)償膜的成膜組合物，和形成相位補(bǔ)償膜的方法。
背景技術(shù)：
：液晶顯示器(LCDs)，例如LCD電視，監(jiān)視器，投影儀，和半穿反(transflective)LCDS可能由于在LCD中所用的起偏鏡和液晶單元而變色。這種變色可在構(gòu)造LCD的過程中通過放置一個或者多個相位補(bǔ)償膜而減輕。這些膜通常由纖維素三乙酸酯或者其它半結(jié)晶聚合物制成，所述其它半結(jié)晶聚合物是雙軸取向的從而由于它們的雙折射而產(chǎn)生相位延遲。相位補(bǔ)償膜也用于LCD中，試圖改善視角，對比率，顏色，顏色偏移，和灰度。但是，由于每個制造商的液晶單元的多樣性和適當(dāng)性，這些改進(jìn)難以在制造部門以一致的方式獲得。此外，包括常規(guī)的相位補(bǔ)償膜的LCD是效率非常低的；僅發(fā)射來自用作顯示器的光源的冷陰極熒光燈泡的入射光的5至6%。在使用液晶顯示器的便攜式設(shè)備中，這種低效率對電池功率消耗會具有顯著的損害效果。
發(fā)明內(nèi)容本公開的實(shí)施方式包括相位補(bǔ)償膜，用于形成該相位補(bǔ)償膜的成膜組合物，和形成所述相位補(bǔ)償膜的方法。對于各種實(shí)施方式，所述相位補(bǔ)償膜包括具有最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域的納米域，和液晶物質(zhì)，其基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收，從而給相位補(bǔ)償膜提供相位補(bǔ)償值。對于各種實(shí)施方式，所述基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)能夠給液晶顯示器的顯示器或者甚至是像素提供相位補(bǔ)償值。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布吸收有液晶物質(zhì)的納米域的交聯(lián)的聚合物域形成在本申請中稱作的小尺寸功能材料。本公開也包括成膜組合物的實(shí)施方式，其包括具有最大尺寸為5nm至175nm的交聯(lián)的聚合物域的納米域，基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)，和液體介質(zhì)，其中所述液體介質(zhì)懸浮所述具有基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域的液晶物質(zhì)的納米域。本公開的實(shí)施方式也包括一種方法，其包括甚至是在低至液晶顯示器的像素水平上施加成膜組合物，其中所述成膜組合物包括各自具有最大尺寸為5nm至175nm的交聯(lián)的聚合物域的納米域，液晶物質(zhì)，其基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收，從而給液晶顯示器的像素提供相位補(bǔ)償值，和液體介質(zhì)，其中所述液體介質(zhì)懸浮吸收有液晶物質(zhì)的納米域。本公開的實(shí)施方式也包括制備小尺寸功能材料的方法，其中所述方法包括形成納米域的乳液，其中每個納米域具有最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域；和基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收功能材料，形成所述小尺寸功能材料，該小尺寸功能材料然后可用于形成膜，也即所述的相位補(bǔ)償膜。對于各種實(shí)施方式，納米域的乳液可以在與所述功能材料相同的相中形成。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的功能材料可選自液晶物質(zhì)，二色性染料，及其組合。液晶物質(zhì)的實(shí)例包括具有負(fù)介電各向異性，正介電各向異性，中性各向異性，及其組合的那些。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)也可以與一種或者多種另外的化合物例如二色性染料共聚。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述納米域吸收的功能材料的量可為小尺寸功能材料的約6wt%至約60wt%。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述納米域吸收的功能材料的量可為小尺寸功能材料的約6wt%至約30wt%。對于各種實(shí)施方式，吸收在所述納米域中的功能材料的量和/或類型可取決于得到的小尺寸功能材料的應(yīng)用。例如，在相位補(bǔ)償膜中，所用的液晶物質(zhì)的量和/或類型可為與所述相位補(bǔ)償膜一起使用的設(shè)備的函數(shù)。此外，吸收在納米域中的液晶物質(zhì)的量也可取決于吸收在納米域中的液晶物質(zhì)的折射率和/或雙折射。成膜組合物的相位延遲值也可通過選擇液晶物質(zhì)和/或納米域中的液晶物質(zhì)的量，納米域形成物的組成和納米域形成物的交聯(lián)密度中的至少一種而調(diào)節(jié)。對于各種實(shí)施方式，也可在應(yīng)用中使用兩種或者更多種所述小尺寸功能材料的組合，其中每種所述小尺寸功能材料可具有不同量的和/或類型的功能材料。例如，本公開的相位補(bǔ)償膜可形成于一個或者多個層中，其中每個層具有吸收有液晶物質(zhì)的納米域，該液晶物質(zhì)與該多層膜的至少一個其它層相比具有不同的內(nèi)部雙折射。所以，每層中的納米域可含有以下的至少一種不同類型的液晶物質(zhì)和/或不同量的液晶物質(zhì)。為了形成這種多層膜，可施加或者設(shè)置各自具有不同的相位補(bǔ)償值的不同成膜組合物，其中兩個或者更多個所述層含有不同的液晶物質(zhì)和/或液晶物質(zhì)的量。這種使用不同的液晶物質(zhì)的類型和/或量可使得調(diào)節(jié)使用所述小尺寸功能材料形成的相位補(bǔ)償膜的光學(xué)性能，用于期望的應(yīng)用。此外，通過與遍布整個系統(tǒng)的光學(xué)元件相匹配的折射率，該多層膜可用于改善IXD透射率。因此，對于各種實(shí)施方式，可使液晶顯示器的像素的折射率值與成膜組合物的折射率相匹配。對于各種實(shí)施方式，本公開的相位補(bǔ)償膜可以與LCD—起使用。例如，相位補(bǔ)償膜可具有帶有一個或者多個層的單個均勻的構(gòu)型用于在整個LCD上使用。該相位補(bǔ)償膜可配置具有一個或者多個層用于LCD的兩個或者更多個單獨(dú)的像素(例如，在像素水平上)，其中本公開的膜改進(jìn)LCD的性能。本公開的相位補(bǔ)償膜也可幫助改善LCD的光透射率，其中得到的本公開的相位補(bǔ)償膜的光透射率可為至少90%或者更大(使用通用的CIE-C標(biāo)準(zhǔn)光源和使用載玻片作為標(biāo)樣測量，這將在以下的實(shí)施例部分討論)。如將會理解的，具有更有效的透射可對使用LCD的便攜式設(shè)備的功耗有顯著的影響。對于各種實(shí)施方式，本公開的相位補(bǔ)償膜可施加到LCD的單獨(dú)的像素上。換句話說，可以在例如IXD的像素的尺寸水平上施加用于形成相位補(bǔ)償膜的成膜組合物。因此，例如，可施加本公開的不同的成膜組合物，其中將吸收在納米域中的第一預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第一像素(例如，紅色像素)，將吸收在納米域中的第二預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第二像素(例如，綠色像素)，和將吸收在納米域中的第三預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第三像素(例如，藍(lán)色像素)，其中IXD的第一、第二和第三像素中的每一個提供不同的顏色。也理解可將吸收在納米域中的另外的預(yù)選液晶物質(zhì)施加到其它顏色的另外的像素(例如，顏色不同于LCD的第一，第二，和第三像素中的每一個的第四像素)。因此，對于各種實(shí)施方式，對于第一像素，第二像素，和第三像素中的每一個，納米域和液晶物質(zhì)可在像素水平提供和控制單獨(dú)相位補(bǔ)償值，其中LCD的第一像素，第二像素，和第三像素中的每一個給液晶顯示器提供不同的顏色。對于各種實(shí)施方式，所述基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)也能夠提供在2nm至1500nm范圍內(nèi)的相位補(bǔ)償值。此外，基本上遍布所述納米域吸收的液晶物質(zhì)能夠保持在單體狀態(tài)，本申請將會對此進(jìn)行更加完全地描述。對于各種實(shí)施方式，用于形成所述相位補(bǔ)償膜的成膜組合物可包括液體介質(zhì)，其中所述液體介質(zhì)懸浮所述小尺寸功能材料。所述液體介質(zhì)可為水性的和/或非水性的(例如，有機(jī)的)。合適的液體介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于，甲苯，苯，和均三甲苯，等。也可將其它添加劑分散到所述水性和/或非水性液體介質(zhì)中，包括不止一種小尺寸功能材料?？扇绫旧暾埶鍪┘映赡そM合物，從而在除去(例如，干燥)所述液體介質(zhì)之后形成相位補(bǔ)償膜。對于各種實(shí)施方式，當(dāng)在液體介質(zhì)中時，該液晶物質(zhì)在交聯(lián)的聚合物域中保持基本上穩(wěn)定的濃度。此外，成膜組合物可具有預(yù)定的粘度值，其容許該組合物可通過許多不同的表面涂覆技術(shù)施涂，例如熱噴射，噴射印刷，膜流延，連續(xù)噴射，壓力噴射(Piezojetting)，噴涂，和噴墨印刷方法。其它的用于施加本公開的成膜組合物的技術(shù)也是可能的。此外，也發(fā)現(xiàn)，該小尺寸功能材料的交聯(lián)的聚合物域，一旦在例如相位補(bǔ)償膜中干燥，也出乎意料地形成預(yù)定的折射率橢球。對于各種實(shí)施方式，得到的預(yù)定的折射率橢球的形狀可為交聯(lián)的聚合物域的類型，交聯(lián)的聚合物域的交聯(lián)密度，液晶物質(zhì)的類型和量的函數(shù)?？墒褂眯〕叽绻δ懿牧系慕宦?lián)的聚合物域形成的預(yù)定的折射率橢球的實(shí)例包括:正A-板(plate)，負(fù)A-板，正C-板，負(fù)C-板，正斜型，負(fù)斜型，雙軸X-Y光軸，雙軸負(fù)X_Z光軸，和雙軸正Y-Z光軸。這種出乎意料的結(jié)果使得液晶顯示器的像素的相位補(bǔ)償與相位補(bǔ)償膜的相位補(bǔ)償能力相匹配。因此，對于各種實(shí)施方式，交聯(lián)的聚合物域的預(yù)定的折射率橢球容許該相位補(bǔ)償膜補(bǔ)償液晶顯示器的像素的光學(xué)性能。除了交聯(lián)的聚合物域的最終形狀之外，可用于改進(jìn)相位補(bǔ)償膜的光學(xué)性能的其它因素可包括交聯(lián)的聚合物域的大小，基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)的量和類型，和/或得到的相位補(bǔ)償膜的厚度。因此，在已知由本公開的小尺寸功能材料得到哪種預(yù)定的折射率橢球的情況下，個人可調(diào)節(jié)用于具體的LCD技術(shù)的相位補(bǔ)償膜，從而改善以下中的一個或者多個整個顯示器的視角，對比率，顏色，顏色偏移，和灰度性能，或者甚至是在低至像素的水平上改善它們。可通過對該小尺寸功能材料電還原(施加穿過該小尺寸功能材料的電場)調(diào)節(jié)本公開的相位補(bǔ)償膜中的雙折射水平，從而產(chǎn)生所述液晶物質(zhì)的平面外對齊(out-of-planealignment)。這容許該液晶物質(zhì)例如產(chǎn)生在指向相位補(bǔ)償膜的平面之外的Z方向上的折射率，其大于相位補(bǔ)償膜的平面的χ-方向和Y-方向的任一個的折射率(例如，負(fù)C-板折射率橢球)。這種進(jìn)一步使液晶取向的能力可增加控制水平和本公開的相位補(bǔ)償膜的調(diào)節(jié)能力。對于各種實(shí)施方式，在還原工藝的過程中，可在所述交聯(lián)的聚合物域上進(jìn)行另外的交聯(lián)(例如，通過施加紫外光進(jìn)行)從而更好地使施加的液晶物質(zhì)的取向穩(wěn)定化。對于各種實(shí)施方式，可將小尺寸功能材料在空間上以變化的濃度分散在相位補(bǔ)償膜中，從而在沿著相位補(bǔ)償膜的厚度上形成折射率梯度。本申請所用的術(shù)語"納米域"是指最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域的粒子。本申請所用的術(shù)語"可見光"和/或可見頻率范圍內(nèi)的電磁光譜是指波長為約400nm至約700nm的可見的電磁輻射。本申請所用的術(shù)語"吸收"是指一種過程，通過該過程響應(yīng)外加場(例如，電，電磁，磁)的功能材料被吸收到納米域的交聯(lián)的聚合物域中并且基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域，從而提供遍布所述交聯(lián)的聚合物域的基本上均勻濃度的所述功能材料。本申請所用的術(shù)語"外加場"是指為了引起小尺寸功能材料中吸收的所述功能材料的功能響應(yīng)的目的，而有意地施加給小尺寸功能材料的能量。本申請所用的“液晶物質(zhì)“是指液晶化合物或者由兩種或者更多種不同的液晶化合物形成的液晶化合物的混合物。本申請所用的"液晶"是指一種伸長的分子，其具有能夠沿著稱為導(dǎo)向器的共同的軸指向的偶極和/或可極化的存在(polarizablesubsistent)0本申請所用的術(shù)語"離散的(discrete)“是指一種狀態(tài)，其中將所述小尺寸功能材料混合到液體介質(zhì)中，而不使所述交聯(lián)的聚合物域和/或所述功能材料溶解和/或泄漏到所述液體介質(zhì)中。本申請所用的"負(fù)介電各向異性"包括一種狀態(tài)，其中平行于導(dǎo)向器的介電常數(shù)小于垂直于導(dǎo)向器的介電常數(shù)，其中所述導(dǎo)向器是指局部對稱軸，在該軸的周圍對齊長程有序(longrangeorder)的液晶。本申請所用的術(shù)語"分散的"或者"分散"是指將所述小尺寸功能材料以預(yù)定的濃度基本上遍布所述液體介質(zhì)分布，而不在宏觀水平上分離。本申請所用的術(shù)語"共聚物"是指通過兩種或者更多種不同的單體的聚合產(chǎn)生的聚合物。本申請所用的"液體"是指一種溶液或者純液體(在室溫為液體，或者在室溫為固體而在升高的溫度下熔化)。本申請所用的術(shù)語"體積平均直徑"是指交聯(lián)的聚合物域粒子的組件的體積加權(quán)平均直徑DV=ΣIvxDJ，其中Dv為體積平均直徑，νχ為具有直徑Dx的粒子的體積分率。體積平均直徑通過流體力學(xué)的色譜測定，這描述于〃Developmentandapplicationofanintegrated,high-speed,computerizedhydrodynamicchromatograph."JournalofColloidandInterfaceScience,Volume89,Issue1,September1982,Pages94—106；GeraldR.McGowan和MartinA.Langhorst，將該參考文獻(xiàn)的全部內(nèi)容通過參考并入本申請。本申請所用的術(shù)語"膜"是指一種連續(xù)片材(例如，沒有孔洞或者裂痕)，其厚度為約50微米至約1微米，由用所述小尺寸功能材料形成的物質(zhì)，所述小尺寸功能材料可以與基板接觸或者可以不與基板接觸。該膜的薄連續(xù)片材可由一層或者多層使用所述小尺寸功能材料形成的物質(zhì)形成，其中每個層可由以下物質(zhì)形成使用所述小尺寸功能材料形成的相同物質(zhì)，使用所述小尺寸功能材料形成的兩種或者更多種不同的物質(zhì)，或者使用所述小尺寸功能材料形成的物質(zhì)的不同組合。本申請所用的"IXD"是液晶顯示器的縮寫，并且固有地包括其它顯示器技術(shù)如IXD-投影儀，和半穿反顯示器。本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'本申請所用的'PDLCPMMAMMA"DPMATg"是聚合物分散的液晶的縮寫。是聚甲基丙烯酸甲酯的縮寫。是甲基丙烯酸甲酯的縮寫。是一縮二丙二醇甲基醚乙酸酯的縮寫。是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的縮寫。UV"是紫外線的縮寫。IR"是紅外線的縮寫。GRIN"是遞變折射率(gradient-index)的縮寫。LED"是發(fā)光二極管的縮寫。S"是苯乙烯的縮寫。EGDMA“是乙二醇二甲基丙烯酸酯的縮寫。DVB"是二乙烯基苯的縮寫。SDS"是十二烷基硫酸鈉鹽的縮寫。是丙烯酸丁酯的縮寫。是甲基丙烯酸烯丙酯的縮寫。是過硫酸銨的縮寫。TMEDA〃是N，N，N',N'-四甲基-乙二胺的縮寫<MEK"是甲基乙基酮的縮寫。是四氫呋喃的縮寫。是超純?nèi)ルx子的縮寫。是聚氯乙烯的縮寫。是電容_電壓的縮寫。是元素鋁的縮寫。BA"AMAAPSTHF"UPDIPVC"C-V"Al"T0L"是甲苯的縮寫。V"是伏特的縮寫。E-0"是電學(xué)-光學(xué)(electro-optical)的縮寫<CHORI"APEAE"wt.nm"μm‘是環(huán)己酮的縮寫。是折射率的縮寫?！峭榛椒右已趸锏目s寫^是醇乙氧基化物的縮寫?！侵亓康目s寫。是納米的縮寫。’是微米的縮寫。g"是克的縮寫?！鉉"是攝氏度的縮寫,本申請所用的〃FTIR"是傅立葉變換紅外光譜的縮寫。本申請所用的“一個”、“一種”、“所述”、“至少一種”和“一種或多種”(〃a,““an,““the,““atleastone,“和〃oneormore")可互換使用。術(shù)語"包括"及其各種變體當(dāng)這些術(shù)語出現(xiàn)在說明書和權(quán)利要求中時不具有限制的含意。因此，例如，包括具有響應(yīng)外加場的功能性的物質(zhì)的小尺寸功能材料可解釋為是指該功能性物質(zhì)包括"一種或者多種"功能性物質(zhì)。本申請所用的術(shù)語"干燥"是指基本上沒有液體。術(shù)語"和/或"是指一種或者不止一種所列條目或者全部所列條目。也在本申請中，通過端點(diǎn)所記載的數(shù)值范圍包括包含在該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(例如，1至5包括1,1.5,2,2.75,3,3.80，4，5，等)。本公開的以上概括不意圖描述每個所公開的實(shí)施方式或者本公開的每個實(shí)施。以下描述更具體地實(shí)例說明性的實(shí)施方式。在本申請的幾個地方，通過實(shí)施例列舉提供指導(dǎo)，這些實(shí)施例可用于各種結(jié)合。在每種情況下，所記載的列舉僅用作代表性的組，不應(yīng)該解釋為窮舉。圖1是說明本公開的納米域的尺寸分布的圖。圖2A-2C提供以下物質(zhì)的FTIR光譜A)LicristalE44(Merck,KGaA,DarmstadtGermany)；B)實(shí)施例1的納米域；和C)吸收有LicristalE44的實(shí)施例1的納米域。圖3說明吸收有各種液晶物質(zhì)的實(shí)施例1的納米域的X-射線散射圖案。圖4說明吸收有各種液晶物質(zhì)的實(shí)施例3的納米域的X-射線散射圖案。圖5A和5B說明對于各種丙酮/LicristalE44重量比，吸收在納米域中的液晶的量與液晶物質(zhì)LicristalE44在二氯甲烷前體溶液中的濃度的關(guān)系(圖5A)，和對于前體溶液中各種濃度的LicristalE44，吸收在納米域中的液晶的量與在前體溶液中的丙酮與LicristalE44的重量比的關(guān)系(圖5B)。圖6說明液晶物質(zhì)在本發(fā)明的干納米域中的量的最小二乘擬合模型結(jié)果。圖7說明具有本公開的液晶物質(zhì)的不同材料的X-射線散射圖案。圖8說明在各種溫度吸收在本公開的納米域中的LicristalE44的量。圖9說明在各種溫度吸收在本公開的納米域中的LicristalE44的量的最小二乘擬合模型的結(jié)果。圖10說明吸收有LicristalE44的不同尺寸的本公開的納米域的X-射線散射圖案。圖11說明吸收有LicristalE44的不同組成的本公開的納米域的X-射線散射圖案。具體實(shí)施例方式本公開的實(shí)施方式提供相位補(bǔ)償膜，用于形成所述相位補(bǔ)償膜的組合物，和形成所述相位補(bǔ)償膜的方法。對于各種實(shí)施方式，所述相位補(bǔ)償膜和用于形成所述相位補(bǔ)償膜的組合物可用于改性液晶顯示器(LCD)的性能，其中所述相位補(bǔ)償膜可被調(diào)節(jié)至LCD的獨(dú)特的光學(xué)需要。對于各種實(shí)施方式，本公開的相位補(bǔ)償膜可被施用并且適應(yīng)整個LCD或者該LCD的每個單獨(dú)像素(例如，選擇性地在LCD中將彩色像素的每一個補(bǔ)償至平均顏色)。LCD尤其是可包括偏振膜和相位補(bǔ)償膜，從而幫助在寬范圍的視角上使來自LCD的光泄漏最小化。相位補(bǔ)償膜也幫助補(bǔ)償在液晶物質(zhì)層中的光波的正交偏振組分之間的相差中的角度上的變化。補(bǔ)償膜也幫助在LCD的水平方向和垂直方向的視角上改善對比率。因?yàn)镮XD中所用的大部分液晶物質(zhì)都是正雙折射的，所以與這些IXD—起使用的該相位補(bǔ)償膜具有負(fù)雙折射。許多方法已經(jīng)用于形成具有負(fù)雙折射的相位補(bǔ)償膜。一種方法是雙軸拉伸正雙折射聚合物膜(其由例如聚乙烯醇，聚碳酸酯，和聚砜制成)從而產(chǎn)生具有法向光學(xué)軸的負(fù)雙折射。這種方法的一種主要的問題是在雙軸拉伸過程中的彎曲，這可使該膜有缺陷。用于形成LCD的補(bǔ)償膜的其它方法包括溶劑流延(例如，流延纖維素三乙酸酯膜)。但是，使用溶劑流延生產(chǎn)的膜會遭受不均勻的酯交換，這會導(dǎo)致球狀缺陷，導(dǎo)致顯示器中的光學(xué)缺陷。本公開的實(shí)施方式提供相位補(bǔ)償膜，用于形成該相位補(bǔ)償膜的組合物，和形成本公開的相位補(bǔ)償膜的方法。對于各種實(shí)施方式，該相位補(bǔ)償膜包括小尺寸功能材料和液晶物質(zhì)，所述小尺寸功能材料包括具有最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域的納米域，所述液晶物質(zhì)基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收，從而給液晶顯示器的像素提供相位補(bǔ)償值。對于各種實(shí)施方式，所述基本上遍布交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)能夠提供2納米(nm)至1，500nm范圍內(nèi)的相位補(bǔ)償值。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述小尺寸功能材料吸收的液晶物質(zhì)以它的單體狀態(tài)保留。這與液晶分子自組裝成大的結(jié)構(gòu)的趨勢相反。出乎意料的是，本公開的實(shí)施方式不會遇到這些問題。相反，認(rèn)為基本上遍布小尺寸功能材料的納米域吸收的液晶物質(zhì)的自組裝將被最小化。雖然不希望受理論限制，但是最小的自組裝的可能原因是交聯(lián)的聚合物域的結(jié)構(gòu)有助于最小化液晶物質(zhì)組裝到它變得與自身過度締合的程度的能力(例如，從而它不會變得太大)。使用本公開的小尺寸功能材料可有助于解決制備相位補(bǔ)償膜中遇到的一些問題。首先，可將本公開的小尺寸功能材料制備為成膜組合物，可對所述成膜組合物進(jìn)行流延、溶液流延，和/或噴涂，和其它技術(shù)，形成能夠獲得不同的相位補(bǔ)償性能的相位補(bǔ)償膜?？捎脕硇纬上辔谎a(bǔ)償膜的方法的靈活性考慮到相位補(bǔ)償市場中的制造性能，否則將限于本體材料性質(zhì)和膜拉伸工藝。第二，本公開的小尺寸功能材料可用于通過吸收在用于形成相位補(bǔ)償膜的小尺寸功能材料中的確切的液晶物質(zhì)或者折射率改性劑的性質(zhì)，在相位補(bǔ)償膜中顯示出不同的性能。第三，由該小尺寸功能材料得到的相位補(bǔ)償膜可為透明的，具有非常低的霧度并且能夠顯示出均勻的光學(xué)特性，這相對于目前所憑借的材料來說是顯著有利的。本公開的相位補(bǔ)償膜可用于改善LCD中的顏色，顏色偏移，灰度，和寬的視角。LCD不顯示出具有視角的圖像的相同均勻性，而陰極射線管顯示器是這樣的。本公開的相位補(bǔ)償膜尋求在LCD中提供改善的視角特性。這些視角特性包括隨著顏色的角度，對比率，顏色，顏色偏移，和顯示器的灰度性能而變化。本公開的相位補(bǔ)償膜的透射率也可為90%或更大。高透射率會顯著地影響IXD的光和能量效率，所述LCD常常使用多個相位補(bǔ)償膜，每個膜例如在幾十至幾百微米厚的級別上。經(jīng)常，用于相位補(bǔ)償?shù)哪た赡芎性S多層折射率不匹配的物質(zhì)。這些膜由于折射率10不匹配而遭受菲涅耳反射，并且限制了最終的透射率。降低的光透射率的結(jié)果是不斷增加的對背光輸出的要求。通過匹配各個組分(尤其是玻璃到聚合物)的折射率，本公開的折射率改性的膜可顯著改善IXD的總透射率。因?yàn)樗捎糜谠贚CD中減少功耗，這可能是有利的。以上所述的菲涅耳反射是一個問題，這個問題也至少通過兩種方式被本公開所解決。首先，本公開的實(shí)施方式能夠產(chǎn)生雙折射膜，該膜具有各種各樣的相位延遲值(相位延遲=膜雙折射X膜厚度)。這種性能的結(jié)果可以是減少對另外的相位補(bǔ)償膜的需要，并且給出具有與常規(guī)的膜相比厚度低得多的相位補(bǔ)償膜。第二，用于本公開的相位補(bǔ)償膜的小尺寸功能材料可施加到各自含有預(yù)選的類型和量的(小尺寸功能材料的重量百分比)液晶物質(zhì)的許多層中。材料設(shè)計的這種靈活性的結(jié)果是使得能夠形成遞變折射率材料的夾層，其可用于在層間或者基板之間(例如，在聚合物和玻璃之間或者在聚合物和透明導(dǎo)體之間)的折射率匹配。因此，可證明本公開的相位補(bǔ)償膜可用于光學(xué)材料層的折射率匹配和性能改善。本公開的相位補(bǔ)償膜也可用于由以下所列的技術(shù)構(gòu)造和/或由以下所列的技術(shù)描述的LCD扭曲向列(TN)，超扭曲的向列(STN)，面內(nèi)切換(in-planeswitching，IPS)，垂直對準(zhǔn)(VA)，和多域垂直對準(zhǔn)(MVA)等。本公開的小尺寸功能材料也可提供獨(dú)特的和高度的控制，從而提供像素_水平的相位補(bǔ)償，從而糾正由于在目前所用的膜中的光學(xué)分散體導(dǎo)致的相位延遲不匹配。因此，對于各種實(shí)施方式，液晶顯示器的像素的折射率值可以與成膜組合物的折射率匹配。例如，LCD中的像素可得益于涉及到紅色、綠色和藍(lán)色像素的每一個的單獨(dú)相位補(bǔ)償(這是因?yàn)橄辔谎a(bǔ)償是與波長相關(guān)的)。因此，LCD的顏色過濾器現(xiàn)在可在像素水平上加入相位補(bǔ)償。這依次又可以消除對多層常規(guī)相位補(bǔ)償膜的需要。對于各種實(shí)施方式，小尺寸功能材料的多個層也可用于獲得不同的性能，其可包括內(nèi)部雙折射(對于一個層)和多層膜的光學(xué)優(yōu)點(diǎn)的組合。此外，所述吸收液晶物質(zhì)的小尺寸功能材料可形成膜，不需要制作模板的步驟，取向步驟(產(chǎn)生雙折射)，或者對齊或特殊處理的步驟如封閉。本公開的相位補(bǔ)償膜也可在吸收液晶物質(zhì)單體之前，在聚合的納米珠的結(jié)構(gòu)中利用可聚合的液晶物質(zhì)(例如，可聚合的盤形液晶)。液晶物質(zhì)單體和二色性染料單體直接共聚合到納米域的結(jié)構(gòu)中也是可能的，并且能夠提供它們被吸收之后預(yù)組裝所述液晶分子的優(yōu)點(diǎn)，或者給小尺寸功能材料提供不同的固有相位補(bǔ)償性能。對于各種實(shí)施方式，所述基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)也可以與一種或者多種另外的化合物共聚(例如，從而改善玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)。此外，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述小尺寸功能材料的交聯(lián)的聚合物域也可出乎意料地例如在相位補(bǔ)償膜中時形成預(yù)定的折射率橢球。對于各種實(shí)施方式，得到的預(yù)定的折射率橢球的形狀可為交聯(lián)的聚合物域的類型，交聯(lián)的聚合物域的交聯(lián)密度，和/或吸收的液晶物質(zhì)的類型和量的函數(shù)。本申請討論了預(yù)定的折射率橢球的實(shí)例。除了相位補(bǔ)償膜之外，本公開的小尺寸功能材料可用于其它光學(xué)應(yīng)用中。這些應(yīng)用包括但不限于，遞變折射率應(yīng)用，從影印機(jī)到內(nèi)窺透鏡到眼科用品。光學(xué)信號的纖維光學(xué)通信和多路復(fù)用包括光束偏轉(zhuǎn)應(yīng)用可得益于高度可變化的材料例如本公開的小尺寸功能材料，從而調(diào)節(jié)獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計，望遠(yuǎn)鏡，和在顯微和成像中的儀器。非常難以用常規(guī)的材料形成(包括難以打磨形狀)的透鏡也可有利地通過用本公開的小尺寸功能材料形成的雙折射膜制成。本公開的實(shí)施方式容許該小尺寸功能材料用于形成含有大體積分率的小尺寸功能材料的相位補(bǔ)償膜。相位補(bǔ)償膜的實(shí)施方式可由小尺寸功能材料的組合物形成，其中該組合物的絕大部分體積分率是小尺寸功能材料。絕大部分的合適的值可包括組合物的至少60%的體積分率是小尺寸功能材料，其中剩余的體積分率可包括用于懸浮所述小尺寸功能材料的液體介質(zhì)。該液體介質(zhì)可以是水性的和/或非水性的(例如，有機(jī)的)。其它體積分率的小尺寸功能材料(例如，70%和更大，80%和更大)也是可能的。對于各種實(shí)施方式，當(dāng)在液體介質(zhì)中時，該液晶物質(zhì)在交聯(lián)的聚合物域中保持基本上穩(wěn)定的濃度。換句話說，吸收在納米域中的液晶物質(zhì)能抵抗從納米域泄漏。此外，該成膜組合物的粘度可等于預(yù)定的值，這能夠容許該組合物通過許多不同的表面涂覆技術(shù)均勻地施涂，例如熱噴射，噴射印刷，膜流延，連續(xù)噴射，壓力噴射，噴涂，旋涂，靜電涂覆，和噴墨印刷。用于施用本公開的成膜組合物的其它技術(shù)也是可能的。根據(jù)各種實(shí)施方式，所述小尺寸功能材料由交聯(lián)的聚合物的納米域集成，并且使用液晶物質(zhì)，二色性染料，或其組合官能化。對于各種實(shí)施方式，所述納米域的交聯(lián)的聚合物具有最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域。這些值可包括但不限于，粒度分布，其中所示納米域的體積平均直徑為約5nm至約175nm。對于各種實(shí)施方式，所述納米域的體積平均直徑可為約IOnm至約lOOnm。本公開的實(shí)施方式也提供用于形成所述納米域的方法。例如，納米域可通過乳液方法形成，其中納米域的每一個具有本申請所討論的最大尺寸(例如，可見光波長的四分之一或者更小)(參見，例如，Kalantar等人的美國公開2004/0054111和2004/0253442，將這兩篇文獻(xiàn)的全部內(nèi)容通過參考并入本申請)。對于各種實(shí)施方式，乳液方法包括在水相中乳化單體混合物和表面活性劑。對于各種實(shí)施方式，所述乳液是經(jīng)穩(wěn)定的納米域在水相中的微乳液。表面活性劑的合適的實(shí)例包括但不限于聚氧乙烯化的烷基苯酚(烷基苯酚"乙氧基化物"或者APE)；聚氧乙烯化的直鏈醇(醇"乙氧基化物"或者AE)；聚氧乙烯化的仲醇，聚氧乙烯化的聚氧亞丙基二醇；聚氧乙烯化的硫醇；長鏈羧酸酯；天然脂肪酸的甘油基和多甘油基酯；丙二醇，山梨醇，和聚氧乙烯化的山梨醇酯；聚氧乙烯二醇酯和聚氧乙烯化的脂肪酸；鏈烷醇胺縮合物；鏈烷醇酰胺；烷基二乙醇胺；11鏈烷醇胺-脂肪酸縮合物；21鏈烷醇胺-脂肪酸縮合物；叔乙炔二醇(tertiaryacetylenicglycols)；聚氧乙烯化的有機(jī)硅；n_烷基吡咯烷酮；聚氧乙烯化的1，2_烷烴二醇和1，2_芳基烷烴二醇；烷基聚乙氧基化物，烷基芳基聚乙氧基化物，烷基聚葡糖苷，及其組合。也可使用離子型表面活性劑?？缮藤彽谋砻婊钚詣┑膶?shí)例包括Tergitol和Triton表面活性劑，都得自TheDowChemicalCompany。所用的表面活性劑的量可足以至少基本上使形成的納米域在水或者其它含水聚合反應(yīng)介質(zhì)中穩(wěn)定化。這個精確量將根據(jù)所選的表面活性劑和其它組分的類型而變化。該量也將根據(jù)是否該反應(yīng)以分批反應(yīng)、半分批反應(yīng)還是作為連續(xù)反應(yīng)運(yùn)行而變化。分批反應(yīng)將通常需要最高量的表面活性劑。在半分批和連續(xù)反應(yīng)中，表面活性劑將在表面與體積的比隨著粒子的增長而減小時又變得有效，因此，可能需要較少的表面活性劑來制備與分批反應(yīng)中相同量的給定尺寸的粒子。31至120，和2.51至115的表面活性劑單體重量比是有用的。有用的范圍可能實(shí)際上比這個更寬。水相組分可為水，水與親水溶劑的組合，或者親水溶劑。所用的水相的量可為至少40wt%，基于反應(yīng)混合物的總重量。對于各種實(shí)施方式，所用的水相的量可為至少50wt%，基于反應(yīng)混合物的總重量。對于各種實(shí)施方式，所用的水相的量可為至少60wt%，基于反應(yīng)混合物的總重量。所用的水相的量可為不大于99wt%，不大于95wt%，不大于90wt%，和/或不大于85wt%，基于反應(yīng)混合物的總重量。引發(fā)劑可為自由基引發(fā)劑。合適的自由基引發(fā)劑的實(shí)例包括例如2，2'_偶氮二(2-脒基丙烷)二氫氯化物，和氧化還原引發(fā)劑，例如H2O2/抗壞血酸或叔丁基氫過氧化物/抗壞血酸，或者油溶性引發(fā)劑例如二叔丁基過氧化物，叔丁基過氧苯甲酸酯或者2，2'-偶氮異丁腈，或其組合。添加的引發(fā)劑的量可為0.01至5.0,0.02至3.0，或者0.05至2.5重量份每100重量份單體。其它引發(fā)劑也是可能的。除了使用自由基引發(fā)劑之外，用于聚合反應(yīng)的其它機(jī)理包括但不限于用紫外線固化。用于形成納米域的單體可為能夠進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)的一種或者多種單體。合適的單體包括含有至少一個不飽和碳碳鍵和/或不止一個碳碳雙鍵的那些?？墒褂脝畏N類型的單體，或者可使用兩種或者更多種不同類型的單體形成納米域。合適的單體的實(shí)例可選自苯乙烯類(例如苯乙烯，烷基取代的苯乙烯，芳基-烷基取代的苯乙烯，炔基芳基烷基取代的苯乙烯，等)；丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(例如丙烯酸烷基酯或者甲基丙烯酸烷基酯等)；乙烯基化合物(例如，乙酸乙烯酯，烷基乙烯基醚等)；烯丙基化合物(例如，丙烯酸烯丙酯)；烯烴類(例如，丁烯、己烯、庚烯等)，鏈二烯(例如，丁二烯，異戊二烯)；二乙烯基苯或者1，3_二異丙烯基苯；二丙烯酸鏈烷烴二醇酯和其組合(例如，用于生產(chǎn)共聚物的混合物)。本申請所用的術(shù)語"烷基"可包括具有4至14個碳原子(C4-C14)的飽和的線性或者支化的單價烴基。本申請所用的術(shù)語"烯烴"可包括具有至少一個碳碳雙鍵具有4至14個碳原子(C4-C14)的不飽和的烴。對于各種實(shí)施方式，納米域可由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯的單體形成。對于各種實(shí)施方式，納米域可由MMA，丙烯酸丁酯，和苯乙烯單體形成。其它用于納米域的共聚物配置也是可能的。此外，液晶聚合物的單體可用于形成本公開的納米域。這種單體可包括部分結(jié)晶的芳族聚酯，基于對羥基苯甲酸和相關(guān)的單體?？删酆闲纬删哂泄簿鄣囊壕Ч倌芏鹊募{米域的單體的具體實(shí)例包括2-丙烯酸4'-氰基[1，Γ-聯(lián)苯基]-4-基酯；膽甾基-5-烯-3-醇(3β)2-丙烯酸酯(propenoate)；苯甲酸，4_[[[4_[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]丁氧基]羰基]氧基]，2-甲基-1，4-亞苯基酯；苯甲酸，3，4，5_三[[11-[(1_氧代-2-丙烯-1-基)氧基]十一烷基]氧基]，鈉鹽(11)；4-[2-(2_丙烯-1-基氧基)乙氧基]苯酚；4'-(4-戊烯-1-基氧基)[1，1'-聯(lián)苯基]-4-腈；4-(10-十一碳烯基氧基)苯酚；4-[2-(2-丙烯基氧基)乙氧基]苯甲酸；反式1，4_環(huán)己烷二羧酸，二[4-(10_十一碳烯基氧基)苯基]酯；苯甲酸，4-[[6-[(1_氧代-2-丙烯基)氧基]己基]氧基]-，2-氯-1，4-亞苯基酯；和苯甲酸，4-[[6-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]己基]氧基]_，2-氯-1，4-亞苯基酯，均聚物。根據(jù)各種實(shí)施方式，納米域通過使用紫外線或者輻射引發(fā)的交聯(lián)方法而交聯(lián)。納米域的交聯(lián)可在吸收該物質(zhì)之前和/或之后發(fā)生。在該實(shí)施方式中，至少一些所述單體將具有大于一個不飽和碳碳鍵。使用苯乙烯單體與二乙烯基苯或者1，3-二異丙烯基苯是有用的實(shí)施方式。所用的交聯(lián)單體(例如，具有不止一個可用于反應(yīng)的碳碳雙鍵的單體)的量可為小于約100，小于約70，小于約50wt%，基于單體的總重量，并且大于約1，或者大于約5wt%。添加到組合物中的單體總量為約1至約65，約3至約45，或者約5至約35wt%，基于組合物的總重量。用于制備本公開的納米域的方法可以以分批方法、多分批方法、半分批方法或者連續(xù)方法運(yùn)行，如Kalantar等人的美國公開2004/0054111和2004/0253442中所述。合適的反應(yīng)溫度可為約25°C至約120°C。納米域一旦形成，就可通過混合該乳液與至少部分溶于水的有機(jī)溶劑或者溶劑混合物而沉淀，并且其中在得到的水性液體_溶劑混合物中，形成的聚合物是基本上不溶的。這些溶劑的實(shí)例包括但不限于，丙酮，甲基乙基酮，和甲醇。這個步驟使納米域沉淀，其可以以干的形式使用或者再分散在合適的有機(jī)溶劑例如Y丁內(nèi)酯，四氫呋喃，環(huán)己酮，均三甲苯，或者一縮二丙二醇甲基醚乙酸酯(DPMA)中用于接下來的使用。沉淀也可用于從納米域除去顯著量的表面活性劑殘余。納米域也可通過本領(lǐng)域已知的各種方法純化，例如通過離子交換樹脂床，然后沉淀；沉淀并且用去離子水徹底洗滌，和任選地使用納米域所不溶的溶劑洗滌；和使納米域沉淀、分散在有機(jī)溶劑中并使該分散體通過在該溶劑中的硅膠或者氧化鋁柱。在沉淀之后，噴霧干燥步驟可用來形成納米域的粉末，其中干燥溫度不高到足以導(dǎo)致納米域上的殘余活性基團(tuán)反應(yīng)，和導(dǎo)致聚集和納米域粒度增加。也可使用凍干法形成納米域的粉末。使用其它方法形成本公開的納米域也是可能的。實(shí)例包括以下文獻(xiàn)所述的那些Mecerreyes,etal.Adv.Mater.2001,13,204；Funke,ff.BritishPolymerJ.1989，21，107;Antonietti,etal.Macromolecules1995,28,4227；andGallagher,etal.PMSE.2002,87，442；禾口Gan，etal.Langmuir2001，17，4519。對于各種實(shí)施方式，納米域可通過基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收液晶物質(zhì)而被功能化，從而形成小尺寸功能材料。對于各種實(shí)施方式，基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收所述液晶物質(zhì)可在交聯(lián)的聚合物域形成之后和/或形成的過程中發(fā)生。對于各種實(shí)施方式，該交聯(lián)的聚合物域具有一種結(jié)構(gòu)，其提供延伸通過納米域的橫截面尺寸的、連續(xù)的基本上均勻的網(wǎng)絡(luò)(例如，它是具有曲折的多孔網(wǎng)絡(luò)的固體粒子)。對于各種實(shí)施方式，該結(jié)構(gòu)的多孔性容許液晶物質(zhì)被吸收到納米域結(jié)構(gòu)中。換句話說，交聯(lián)的聚合物域可像海綿一樣吸收和保持該液晶物質(zhì)。這種結(jié)構(gòu)與殼結(jié)構(gòu)相反，例如，殼結(jié)構(gòu)保持該功能材料的體積。對于各種實(shí)施方式，液晶物質(zhì)可基本上均勻地遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域分散。這使得該液晶物質(zhì)在整個納米域中有基本上均勻的濃度，無論在交聯(lián)的聚合物域中的和/或橫跨交聯(lián)的聚合物域的位置如何。此外，納米域的多孔性使得該液晶物質(zhì)當(dāng)在溶液中時也能夠在交聯(lián)的聚合物域中保持基本上穩(wěn)定的濃度。對于各種實(shí)施方式，吸收到納米域中或者在納米域中使用的液晶物質(zhì)的量可取決于得到的小尺寸功能材料的應(yīng)用。因此，例如，如果應(yīng)用是用于LCD的補(bǔ)償膜，那么所用的液晶物質(zhì)的量將為所期望的LCD的函數(shù)。此外，吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的量也可取決于吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的各向異性，折射率，和/或雙折射。對于各種實(shí)施方式，吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的量可為小尺寸功能材料的約6wt%至約60wt%。此外，液晶物質(zhì)的折射率值可大于交聯(lián)的聚合物域的折射率值。對于各種實(shí)施方式，吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的量和/或類型可取決于得到的小尺寸功能材料的應(yīng)用。吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的量也可取決于吸收到納米域中的液晶物質(zhì)的折射率和/或雙折射。因此，成膜組合物的相位延遲值可以使用液晶物質(zhì)和納米域中液晶物質(zhì)的量中的至少一種來調(diào)節(jié)。對于各種實(shí)施方式，也可在應(yīng)用中使用兩種或者更多種小尺寸功能材料的組合，其中所述小尺寸功能材料可具有不同類型和/或量的液晶物質(zhì)。例如，本公開的相位補(bǔ)償膜可在兩個或者更多個層中(例如，多層膜)形成，其中每個層具有吸收液晶物質(zhì)的納米域，該液晶物質(zhì)具有與該膜的其它層不同的內(nèi)部雙折射。例如，可使膜具有小尺寸功能材料的第一層以及小尺寸功能材料的第二層，所述第一層含有以第一預(yù)定量的第一液晶物質(zhì)官能化的第一納米域，和所述第二層含有以第二預(yù)定量(不同于第一預(yù)定量)的第二液晶物質(zhì)(不同于第一液晶物質(zhì))官能化的第二納米域(不同于第一納米域)。使用這個方法，或者其它方法，可"調(diào)節(jié)"得到的多層膜用于期望的應(yīng)用。對于各種實(shí)施方式，本公開的相位補(bǔ)償膜可用于LCD的單獨(dú)的像素。換句話說，用于形成相位補(bǔ)償膜的成膜組合物可以以例如LCD的像素尺寸大小施用。因此，例如，也可施用不同的本發(fā)明的成膜組合物，其中將納米域中的第一預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第一像素(例如，紅色像素)；將納米域中的第二預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第二像素(例如，綠色像素)；將納米域中的第三預(yù)選的液晶物質(zhì)施加到LCD的第三像素(例如，藍(lán)色像素)。如所理解的，也可存在除了以上所述的紅色、藍(lán)色和綠色之外的其它像素顏色。因此，對于各種實(shí)施方式，納米域和液晶物質(zhì)可在像素水平提供和控制單獨(dú)相位補(bǔ)償值，用于校正液晶顯示器的紅色像素、綠色像素和藍(lán)色像素中的一種。適合用于吸收到小尺寸功能材料的納米域中的液晶物質(zhì)的實(shí)例包括在各向同性相，向列相，扭曲向列相，近晶相，手性向列相，和/或盤形相(discoticphase)中的那些。對于各種實(shí)施方式，合適的液晶物質(zhì)可包括但不限于4-戊基苯基4-戊基苯甲酸酯；4-戊基苯基4-甲氧基苯甲酸酯；4-戊基苯基4-甲基苯甲酸酯；4-戊基苯基4-辛基氧基苯甲酸酯；4-戊基苯基4-丙基苯甲酸酯；2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇；6_[4_(4_氰基苯基)苯氧基]己基甲基丙烯酸酯；聚(4-羥基苯甲酸-共聚-對苯二甲酸乙二醇酯)；對乙酰氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對氧化偶氮苯甲醚(p-Azoxyanisole)；4,4'-氧化偶氮二苯乙醚；二(對丁氧基苯亞甲基)a，a'-二-對甲苯胺；二(對庚氧基苯亞甲基)對苯二胺；二(對辛基氧基苯亞甲基)2-氯-1，4-苯二胺；對丁氧基苯甲酸；對丁氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對丁氧基苯亞甲基對乙基苯胺；對丁氧基苯亞甲基對庚基苯胺；對丁氧基苯亞甲基對辛基苯胺；對丁氧基苯亞甲基對戊基苯胺；對丁氧基苯亞甲基對丙基苯胺；丁基對己氧基苯亞甲基對氨基苯甲酸酯；膽留醇苯甲酸酯；膽留醇癸酸酯(癸酸酯(Caprate))；膽甾醇十二酸酯(月桂酸酯)；膽留醇反式油酸酯；膽留醇芥酸酯；膽留醇基乙基碳酸酯；膽留醇庚酸酯(庚酸酯(Enanthate))；膽留醇基十六烷基碳酸酯；膽留醇基甲基碳酸酯；膽留醇辛酸酯(辛酸酯(Caprylate))；膽留醇基油基碳酸酯；膽留醇戊酸酯(戊酸酯15(Valerate))；膽留醇十四酸酯(肉豆蔻酸酯)；對氰基苯亞甲基對壬基氧基苯胺；4_氰基-4'-丁基聯(lián)苯；4-氰基-4'-己基聯(lián)苯；4-氰基-4'-辛基聯(lián)苯；4-氰基-4'-戊基聯(lián)苯；4_氰基-4'-戊基氧基聯(lián)苯；對癸氧基苯甲酸；對癸氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對癸氧基苯亞甲基對甲苯胺；二苯亞甲基4，4'-聯(lián)苯二胺；4，4'-二庚基氧化偶氮苯；4，4'-二庚氧基氧化偶氮苯；4，4'_二己基氧化偶氮苯；4，4'-二己基氧基氧化偶氮苯；4,4'-二己基氧基氧化偶氮苯；4，4'_二壬基氧化偶氮苯；4，4'_二辛基氧化偶氮苯；4,4'-二戊基氧化偶氮苯；對十二烷基氧基苯甲酸；對乙氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對乙氧基苯亞甲基對氰基苯胺；對乙氧基苯亞甲基對庚基苯胺；乙基4-(4_戊基氧基苯亞甲基氨基)苯甲酸酯；對庚氧基苯亞甲基對丁基苯胺；4-庚氧基苯亞甲基4-庚基苯胺；對十六烷基氧基苯甲酸；對己氧基芐連氮；對己氧基苯甲酸；4-(4_己基氧基苯甲酰基氧基)苯甲酸；對己氧基苯亞甲基對氨基芐腈；對己基氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對己氧基苯亞甲基對辛基苯胺；對甲氧基苯亞甲基對聯(lián)苯胺；對甲氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對甲氧基苯亞甲基對氰基苯胺；對甲氧基苯亞甲基對癸基苯胺；對甲氧基苯亞甲基對乙基苯胺；對甲氧基苯亞甲基對苯基偶氮苯胺；4-甲氧基苯基4'-(3-丁烯基氧基)苯甲酸酯；對甲基苯亞甲基對丁基苯胺；對硝基苯基對癸氧基苯甲酸酯；對壬基氧基苯甲酸；對壬基氧基苯亞甲基對丁基苯胺；對辛基氧基苯甲酸；對辛基氧基苯亞甲基對氰基苯胺；對戊基苯甲酸；對戊基氧基苯甲酸；對戊基氧基苯亞甲基對庚基苯胺；4-戊基苯基4'-丙基苯甲酸酯；對丙氧基苯甲酸；對苯二亞甲基二(對丁基苯胺)；對苯二亞甲基二(對壬基苯胺)；對十一烷基氧基苯甲酸和/或4-戊基-4'-氰基聯(lián)苯。可商購的液晶物質(zhì)包括但不限于得自以下的那些以商標(biāo)名LicristalE44(E44)；LicristalE7(E7)；LicristalE63(E63)；LicristalBL006(BL006)；LicristalBL048(BL048)；LicristalZLI-4853(ZLI-4853)和LicristalMLC-6041(MLC-6041)得自Merck(KGaA，DarmstadtGermany)。其它可商購的液晶物質(zhì)也是可能的。對于各種實(shí)施方式，有用的液晶物質(zhì)也可包括具有負(fù)介電各向異性的那些。本申請所用的"負(fù)介電各向異性"包括一種狀態(tài)，其中平行于導(dǎo)向器的介電常數(shù)小于垂直于導(dǎo)向器的介電常數(shù)，其中所述導(dǎo)向器是指局部對稱軸，在該軸的周圍對齊長程有序的液晶。具有負(fù)介電各向異性的液晶物質(zhì)的實(shí)例可包括但不限于在美國專利4，173，545中找到的那些(例如，對烷基-苯酚-4'_羥基苯甲酸酯-4-烷基(烷氧基)-3_硝基苯甲酸酯)，具有正電或者負(fù)電各向異性的那些，或者其能夠從正電轉(zhuǎn)換到負(fù)電，例如4-氰基-4'-己基聯(lián)苯和水楊酸二胺(salicylaldimine)的情況(參見PhysicaB=CondensedMatter,Vol.393,(1-2)，pp270—274)，“AdvancedLiquidCrystalMaterialswithNegativeDieletricAnisotropyforMonitorandTVApplications"byKlasen-Memmeretal(ProcIntDispWorkshops,vol.9,pages93—95，2002)所述的JP些，“NematicmaterialswithNegativeDieletricAnisotropyfordisplayapplications"byHirdetal.(Proc.SPIEVol.3955,p.15-23,LiquidCrystalMaterials,Devices,andFlatPanelDisplays,March2000)所述的那些，禾口"StableLiquidCrystalswithLargeNegativeDieletricAnisotropy"byOsmanetal.,(HelveticaChimicaActa,Vol.66,Issue6，pp1786-1789)所述的那些。用于相位補(bǔ)償膜的液晶物質(zhì)也可用于防止在紅外、可見和紫外頻率范圍的至少之一中的輻射能量(例如，光)的至少一部分透過所述小尺寸功能材料。對于各種實(shí)施方式，液晶物質(zhì)的功能性在吸收到納米域結(jié)構(gòu)中之后沒有受到顯著影響。此外，納米域也能誘導(dǎo)基本上遍布納米域吸收的物質(zhì)的秩序。類似的特征長度的該物質(zhì)和納米域有序結(jié)構(gòu)可通過X射線散射結(jié)果確定，如以下實(shí)施例部分中所述。這些結(jié)果表明可通過交聯(lián)的聚合物域誘導(dǎo)出秩序。例如，當(dāng)液晶物質(zhì)基本上遍布納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收時，本申請所述的散射研究表明液晶物質(zhì)有序結(jié)構(gòu)，其特征長度為約4nm。但是，這種通過納米域誘導(dǎo)的秩序在純的液晶物質(zhì)或者在液晶物質(zhì)在聚甲基丙烯酸甲酯中的溶液中沒有觀察到。對于各種實(shí)施方式，可在將該液晶物質(zhì)吸收到納米域的交聯(lián)的聚合物域中之后，使小尺寸功能材料的交聯(lián)的聚合物域的交聯(lián)密度增加。對于各種實(shí)施方式，吸收后交聯(lián)可用于形成非球形納米域。此外，一旦被吸收，該液晶物質(zhì)也可交聯(lián)到納米域的聚合物域上。一旦形成，就可將小尺寸功能材料制成為粉末(例如，凍干的)用于存儲和本申請所述的接下來的用途。對于各種實(shí)施方式，用于形成相位補(bǔ)償膜的小尺寸功能材料能發(fā)揮作用，而不導(dǎo)致，霧度或者與形成相位補(bǔ)償膜的表面的透明度相關(guān)的其它問題。如所討論的，這里的一個原因可能是小尺寸功能材料的納米域的最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小。例如對于光學(xué)應(yīng)用，通過控制納米域的尺寸，通過消除能夠散射光的尺寸的域，得到的相位補(bǔ)償膜的透明度可保持。對于各種實(shí)施方式，小尺寸功能材料在水性和/或非水性液體介質(zhì)中的分散體可為均勻的。對于各種實(shí)施方式，小尺寸功能材料的分散體也可在空間上以變化的濃度分散在一個或者多個膜(例如，在相位補(bǔ)償膜的厚度上)中，從而形成折射率的梯度。例如，可使用所述小尺寸功能材料的兩個或者更多個層，其中每個層具有不同的濃度，從而在得到的膜中形成折射率梯度。對于各種實(shí)施方式，該濃度梯度能夠通過膜的厚度和/或延膜的寬度或長度而延伸。對于各種實(shí)施方式，交聯(lián)的聚合物域的選擇能夠部分地基于在其中懸浮了小尺寸功能材料的水性和/或非水性液體介質(zhì)而進(jìn)行。例如，可選擇交聯(lián)的聚合物，從而容許小尺寸功能材料分散在水性和/或非水性液體介質(zhì)中。使小尺寸功能材料基本上遍布水性和/或非水性液體介質(zhì)分散的方法可在混合工藝中進(jìn)行。本公開的實(shí)施方式可用于各種應(yīng)用。這些應(yīng)用可包括但不限于，光學(xué)應(yīng)用例如顯示器，眼科透鏡(ophthalmiclenses)，纖維光學(xué)器件，布拉格反射鏡(Braggreflectors),和波導(dǎo)(waveguides)等?？赏ㄟ^選擇用于當(dāng)共聚時形成具有不同材料性質(zhì)的納米域的單體(例如，交聯(lián)的聚合物域的Tg)和/或交聯(lián)的聚合物域的交聯(lián)密度而使小尺寸功能材料的納米域更加剛性或者較軟。對于各種實(shí)施方式，可將小尺寸功能材料在空間上以一定的濃度梯度使用各種印刷技術(shù)分散，從而形成光學(xué)材料例如遞變折射率透鏡。除了一種或者多種液晶物質(zhì)之外，也可吸收二色性染料。也可吸收盤形液晶物質(zhì)(柱狀的(columnar)和向列的)。合適的二色性染料和/或另外的液晶物質(zhì)的實(shí)例包括以下的那些在美國專利4，401，369和5，389，285；W01982/002209中找到的那些；芳基偶氮嘧啶；苯并-2，1，3-噻二唑(參見J.Mater.Chem.，2004，14，1901-1904)；MerckLicristal,和MerckLicrilite,等。通過以下實(shí)施例說明本公開。應(yīng)該理解，特定的實(shí)施例，物質(zhì)，量，和過程應(yīng)該根據(jù)本申請所公開的范圍和精神寬泛地解釋。此外，將本申請所引用的或者這些文檔中所引用的所有的專利、專利申請(包括臨時專利申請)、出版物、和電子可獲得的材料的全部公開通過參考并入本申請。已經(jīng)僅為了清楚理解的目的提供了前述詳細(xì)描述和實(shí)施例。不應(yīng)該理解其中有不必要的限制。本公開的實(shí)施方式不限于所示的和所詳述的具體細(xì)節(jié)；許多變體對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的，其也意圖包括在權(quán)利要求所限定的公開范圍內(nèi)。實(shí)施例本公開的各個方面通過以下實(shí)施例說明。應(yīng)該理解，特定的實(shí)施例，物質(zhì)，量，和過程應(yīng)該根據(jù)本申請所示的公開的范圍寬泛地解釋。除非另外指出，所有的份數(shù)和百分比都基于重量，所有的分子量都是數(shù)均分子量。除非另外指出，所用的所有的化合物都是可商購的，如本申請所示。試劑甲基丙烯酸甲酯(MMA，99%，經(jīng)穩(wěn)定的，AcrosOrganics)；苯乙烯(S，99%,Aldrich)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA，98%，經(jīng)穩(wěn)定的，AcrosOrganics)；二乙烯基苯(DVB,98%,Aldrich)；十二烷基硫酸鈉鹽(SDS,98%,AcrosOrganics)；1_戊醇(99%,AcrosOrganics)；二氯甲烷(HPLC級，BurdickandJackson)；丙酮(HPLCgrade,J.Τ.Baker)；液晶物質(zhì)Licristal(Merck，KGaA，DarmstadtGermany)；分子量15，000的聚(甲基丙烯酸甲酯)(Aldrich)；丙烯酸丁酯(BA，99%，經(jīng)穩(wěn)定的，Aldrich)；甲基丙烯酸烯丙酯(AMA，Acros0rganics,98%)；過硫酸銨(APS，Acros0rganics,98%)；和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺(TMEDA，AcrosOrganics,99%)。所有的聚合反應(yīng)都在超純?nèi)ルx子水(UPDI水，通過Barnstead純化器，電導(dǎo)率<IO-17Q-1)中在氮?dú)庀逻M(jìn)行。制備納米域?qū)τ诒緦?shí)施方式，根據(jù)表1中所提供的量，將MMA或者BA或者S，或者這些單體的混合物與用作交聯(lián)單體的AMA或者DVB混合。將混合物過濾通過部分裝填有堿式氧化鋁的柱(AcrosOrganics)從而除去穩(wěn)定化試劑，并且裝入IOOml玻璃注射器中。將SDS和1-戊醇，如表1中所提供的，與UPDI水合并，并裝入到反應(yīng)器中，在這里將混合物以低速(200rpm)攪拌，并且用氮?dú)庠?0°C吹洗20分鐘。等摩爾量的APS和TMEDA用作所述的兩種引發(fā)劑。對于表1中所列的每個實(shí)施例，如表1中所提供的在IOml的UPDI水中的APS用作第一引發(fā)劑，如表1中所提供的在IOml的UPDI水中的TMEDA用作第二引發(fā)劑。如表1中所提供的，將單體混合物的引發(fā)部分和引發(fā)劑加入到反應(yīng)器中，從而開始種子聚合。30分鐘后，如表1中所示的速率，開始通過注射器泵(KDScientific)注射剩余的單體。用氮?dú)獯迪捶磻?yīng)器100，并在整個反應(yīng)過程中將溫度保持在28°C。聚合反應(yīng)繼續(xù)1小時。一旦完成單體注射，就在玻璃瓶中收集得到的納米域，并向該瓶中加入幾滴PennStop(Aldrich)，從而使聚合反應(yīng)停止。表權(quán)利要求一種相位補(bǔ)償膜，包括納米域，具有最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物域；和液晶物質(zhì)，其基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收，從而給相位補(bǔ)償膜提供相位補(bǔ)償值。2.前述權(quán)利要求任一項的相位補(bǔ)償膜，其中所述基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)給液晶顯示器的像素提供相位補(bǔ)償值。3.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中所述相位補(bǔ)償膜噴射印刷到液晶顯示器的像素上。4.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中所述交聯(lián)的聚合物域具有預(yù)定的折射率橢球，該折射率橢球容許該相位補(bǔ)償膜補(bǔ)償液晶顯示器的像素的光學(xué)性能。5.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中所述具有吸收的液晶物質(zhì)的納米域在空間上以變化的濃度分散在相位補(bǔ)償膜中，從而在沿著相位補(bǔ)償膜的厚度上形成折射率梯度。6.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中對于第一像素，第二像素，和第三像素中的每一個，所述納米域和液晶物質(zhì)在像素水平上提供單獨(dú)的相位補(bǔ)償值，其中第一，第二和第三像素中的每一個都給液晶顯示器提供不同的顏色。7.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中所述相位補(bǔ)償膜包括兩個或者更多個包括所述納米域的層，其中基本上遍布每個層的納米域吸收的所述液晶物質(zhì)具有與包括所述納米域的其它層不同的內(nèi)部雙折射。8.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中基本上遍布所述納米域吸收的所述液晶物質(zhì)在所述的兩個或者更多個層的每一個中是不同的。9.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中基本上遍布所述納米域吸收的所述液晶物質(zhì)具有吸收有所述液晶物質(zhì)的納米域的交聯(lián)的聚合物域的重量百分比，所述重量百分比在所述的兩個或者更多個層的每一個中是不同的。10.前述權(quán)利要求任一項的膜，其中所述納米域的交聯(lián)的聚合物域能夠形成預(yù)定的折射率橢球，所述折射率橢球選自正A-板，負(fù)A-板，正C-板，負(fù)C-板，正斜型，負(fù)斜型，雙軸X-Y光軸，雙軸負(fù)X-Z光軸，和雙軸正Y-Z光軸。11.成膜組合物，其包括具有交聯(lián)的聚合物域的納米域，所述交聯(lián)的聚合物域的最大尺寸為5nm至175nm；基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)；和液體介質(zhì)，其中所述液體介質(zhì)懸浮所述具有基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)的納米域。12.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述組合物具有能夠用于以下中的至少一個的預(yù)定的粘度值熱噴射，連續(xù)噴射，壓力噴射，噴涂和噴墨印刷。13.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述組合物可以以液晶顯示器的像素的尺寸大小施用。14.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述納米域的交聯(lián)的聚合物域能夠形成預(yù)定的折射率橢球，所述折射率橢球選自正A-板，負(fù)A-板，正C-板，負(fù)C-板，正斜型，負(fù)斜型，雙軸X-Y光軸，雙軸負(fù)X-Z光軸，和雙軸正Y-Z光軸。15.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物域吸收的液晶物質(zhì)提供2nm至1500nm范圍的相位補(bǔ)償值。16.形成相位補(bǔ)償膜的方法，包括將成膜組合物施加到基板上，其中所述成膜組合物包括各自具有交聯(lián)的聚合物域的納米域，所述交聯(lián)的聚合物域的最大尺寸為5nm至175nm；液晶物質(zhì)，其基本上遍布所述納米域的交聯(lián)的聚合物域吸收，從而給相位補(bǔ)償膜提供相位補(bǔ)償值；和液體介質(zhì)，其中所述液體介質(zhì)懸浮吸收有液晶物質(zhì)的納米域。17.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述將成膜組合物施加到基板上包括將成膜組合物施加到液晶顯示器的像素。18.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中施加所述成膜組合物通過選自以下的表面涂覆技術(shù)進(jìn)行噴涂，噴墨印刷，膜流延，熱噴射，連續(xù)噴射，和壓力噴射。19.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中施加所述成膜組合物包括將具有第一預(yù)選的液晶物質(zhì)的成膜組合物施加到液晶顯示器的第一像素；和將具有第二預(yù)選的液晶物質(zhì)的成膜組合物施加到所述液晶顯示器的第二像素。20.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括將所述成膜組合物施加到液晶顯示器的單個像素。21.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括將具有不同的相位補(bǔ)償值的所述成膜組合物施加到液晶顯示器的單個像素。22.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括電還原所述成膜組合物，從而提供所述液晶物質(zhì)的平面外對齊。23.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括調(diào)節(jié)具有至少一種所述液晶物質(zhì)的成膜組合物的相延遲值和遍布所述納米域吸收的液晶物質(zhì)的重量百分比。24.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中施加所述成膜組合物包括設(shè)置多層所述成膜組合物，其中基本上遍布納米域吸收的所述液晶物質(zhì)在所述多個層的每個中是不同的，和/或基本上遍布納米域吸收的所述液晶物質(zhì)具有吸收有液晶物質(zhì)的納米域的交聯(lián)的聚合物域重量百分比，該重量百分比在所述的兩個或者更多個層的每個中是不同的。25.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括使液晶顯示器的像素的折射率值與所述成膜組合物的折射率相匹配。26.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括使液晶顯示器的像素的相位補(bǔ)償需要與所述相位補(bǔ)償膜的相位補(bǔ)償能力相匹配。27.前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括從用于液晶顯示器單元的交聯(lián)的聚合物域形成預(yù)定的折射率橢球，所述折射率橢球選自正A-板，負(fù)A-板，正C-板，負(fù)C-板，正斜型，負(fù)斜型，雙軸X-Y光軸，雙軸負(fù)X-Z光軸，和雙軸正Y-Z光軸。28.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述交聯(lián)的聚合物域由選自以下的單體形成甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯，苯乙烯及其組合。29.由前述權(quán)利要求中任一項的方法制備的膜。全文摘要本發(fā)明提供一種相位補(bǔ)償膜，其包括最大尺寸為可見光波長的四分之一或者更小的交聯(lián)的聚合物的納米粒子，和液晶物質(zhì)，其基本上遍布所述交聯(lián)的聚合物的納米粒子吸收，從而給液晶顯示器的像素提供相位補(bǔ)償值。文檔編號G02B5/30GK101960364SQ200880127702公開日2011年1月26日申請日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者喬伊·W·斯托爾,倫納多·C·洛佩茲,愛德華·O·謝弗申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司